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基于MEMS悬臂梁的微波功率检测芯片

微电子学 2024年

作者：徐奇睿丁治尹王德波南京邮电大学集成电路科学与工程学院

为了进一步提高微波功率检测芯片的性能，本文设计了一种新型MEMS悬臂梁结构的微波功率检测芯片。提出了MEMS悬臂梁微波功率检测芯片的负载响应理论模型，分析了检测芯片的力学特性。利用悬臂梁负载感测理论模型研究了MEMS悬臂梁检测芯... 详细信息

为了进一步提高微波功率检测芯片的性能，本文设计了一种新型MEMS悬臂梁结构的微波功率检测芯片。提出了MEMS悬臂梁微波功率检测芯片的负载响应理论模型，分析了检测芯片的力学特性。利用悬臂梁负载感测理论模型研究了MEMS悬臂梁检测芯片的过载功率和灵敏度，并将实验结果与悬臂梁负载理论模型进行对比。实验结果表明，检测芯片在9～12 GHz的频段内表现出优异的微波特性，回波损耗值小于-10 dB。特别地，在10 GHz的信号频率下，负载感测理论模型与实验测得的灵敏度数据相符，灵敏度理论值为154 fF/W，与测试值144 fF/W的相对误差仅为6.94%。由此可见，本研究提出的负载响应感测理论模型对于指导MEMS微波功率检测芯片的设计和性能优化提供了重要的理论支持。

关键词： MEMS 功率检测芯片悬臂梁负载响应理论模型灵敏度

基于遥感图像道路提取的全局指导多特征融合网络

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浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 696-707页

作者：宦海盛宇顾晨曦南京信息工程大学人工智能学院江苏南京210044 南京邮电大学集成电路科学与工程学院江苏南京210003

在遥感图像中,建筑与道路的类间相似度高,且存在阴影和遮挡,使得现有深度学习语义分割网络在分割道路时误分割率高,为此提出全局指导多特征融合网络(GGMNet)用于提取遥感图像中的道路.将特征图分为若干个局部特征,再将全局上下文信息与... 详细信息

在遥感图像中,建筑与道路的类间相似度高,且存在阴影和遮挡,使得现有深度学习语义分割网络在分割道路时误分割率高,为此提出全局指导多特征融合网络(GGMNet)用于提取遥感图像中的道路.将特征图分为若干个局部特征,再将全局上下文信息与局部特征相乘,强化各类别特征的提取,以降低网络对道路周边相似地物的误判率.采用融合多阶段特征的方法准确定位道路空间,降低将其余地物识别为道路的概率.设计自适应全局通道注意力模块,利用全局信息指导局部信息,丰富每个像素的上下文信息.在解码阶段,设计多特征融合模块,充分利用并融合骨干网络4个阶段的特征图中的位置信息与语义信息,发掘层与层之间的关联性以提升分割精度.使用CITY-OSM数据集、DeepGlobe道路提取数据集和CHN6-CUG数据集对网络进行训练和测试.测试结果表明,GGMNet具有优秀的道路分割性能,降低道路误分割率的能力比对比网络强.

关键词：遥感图像深度学习道路提取注意力机制上下文信息

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基于MEMS技术的集成压力-湿度传感器

电子科技大学学报 2024年第1期53卷 21-28页

作者：陈果刘正波王韬张万里电子科技大学集成电路科学与工程学院成都611731 贵州航天智慧农业有限公司贵阳550000

设计了一种高灵敏度的集成压力和湿度传感单元的芯片。压力传感单元基于SOI和蛇形电阻结构。室温下,传感器在载压范围为3~129 kPa内灵敏度为0.026 mV/kPa,与有限元仿真基本吻合。传感器在25~120℃范围内的热灵敏度漂移为0.004‰FS/℃,... 详细信息

设计了一种高灵敏度的集成压力和湿度传感单元的芯片。压力传感单元基于SOI和蛇形电阻结构。室温下,传感器在载压范围为3~129 kPa内灵敏度为0.026 mV/kPa,与有限元仿真基本吻合。传感器在25~120℃范围内的热灵敏度漂移为0.004‰FS/℃,热零点漂移为0.25%FS/℃。湿度传感单元采用的叉指电极和电容式结构,引入含氟PI作湿度敏感膜。设计Mo电阻加热结构加快传感器降湿过程,缩短降湿时间近32%。在10%~90%RH的湿度范围,含氟PI湿度传感器的灵敏度为0.121 pF/%RH,略低于无氟PI器件。含氟基团的引入,使得传感器的湿滞较无氟PI降低16%。“电容-湿度”曲线呈指数分布,相关系数R^(2)=0.996。测试结果发现,湿度传感单元和压力传感单元拥有良好的独立工作性能。

关键词：电容式湿度传感器惠斯通电桥 MEMS工艺聚酰亚胺(PI) 压力传感器

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基于SIR多模谐振器的双频滤波天线设计

安庆师范大学学报(自然科学版) 2024年第03期 42-47页

作者：蒋铁珍王建华安琪王安琪安徽大学集成电路学院

本文设计了一款基于多模谐振器的双频滤波天线，其滤波谐振器采用阶跃阻抗谐振（SIR）来进行枝节末端分流结构小型化设计，可以灵活控制两个频段的中心频率。与加载开路短截线的矩形单极子天线相比，集成设计构成滤波天线，其工作在ISM... 详细信息

本文设计了一款基于多模谐振器的双频滤波天线，其滤波谐振器采用阶跃阻抗谐振（SIR）来进行枝节末端分流结构小型化设计，可以灵活控制两个频段的中心频率。与加载开路短截线的矩形单极子天线相比，集成设计构成滤波天线，其工作在ISM频段（工业、科学和医学频段），两通带外引入3个辐射零点，实现了工作频段的高选择性，增益分别为1.60 dBi和4.03 d Bi。测试结果表明，该天线反射系数、峰值增益和辐射方向图与设计仿真结果吻合良好，具有较好的滤波和辐射特性。

关键词：滤波天线多模谐振器单极子天线双频段辐射零点

基于变分模态分解与非对称双S函数拟合的光纤SPR传感器畸变信号解调算法研究

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光电子·激光 2024年

作者：郑明轩常鹏翔杨腾飞天津理工大学集成电路科学与工程学院

在光纤表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）传感器表面修饰功能化膜层能够有效提升传感器灵敏度，但同时会导致传感器的透射光谱畸变，系统信噪比降低。因此本文通过引入变分模态分解（Variational mode decomposition... 详细信息

在光纤表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）传感器表面修饰功能化膜层能够有效提升传感器灵敏度，但同时会导致传感器的透射光谱畸变，系统信噪比降低。因此本文通过引入变分模态分解（Variational mode decomposition，VMD）滤波算法提升系统的信噪比，引入非对称双S函数法拟合共振波长，改善信号的畸变问题。本文理论上阐述了VMD算法以及非对称双S函数应用于光纤SPR生物传感系统的理论基础。实验上搭建了光纤SPR生物传感系统，并对实验数据采用多种降噪以及拟合算法进行了处理。结果显示，在提升信噪比方面，与经验模态分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）算法相比，VMD滤波能够有效提升系统的信噪比（信噪比从53.72 dB提升到61.57 dB）。在解决信号畸变方面，与最小值法、质心法相比，非对称双S函数法拟合度更高。进一步地，使用所提出算法对光纤SPR传感系统监测C反应蛋白的透射光谱数据进行了解调，结果表明，传感器的最低探测浓度相比于EMD算法由1.119 μg/ml下降到0.429 μg/ml。这一研究结果对于提升光纤SPR生物传感系统的商业应用价值具有重要的意义。

关键词：变分模态分解(VMD) 表面等离子体共振(SPR) 降噪解调非对称双S函数

基于人工表面等离子激元的高扫描率THz双波束漏波天线

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雷达科学与技术 2024年

作者：程慧乾白育堃天津理工大学集成电路科学与工程学院

本文提出了一种工作在太赫兹频段的紧凑型高增益、高扫描率双波束漏波天线，该天线由两个具有相同调制周期的半模集成波导(HMSIW)漏波天线和一个功率回收结构组成。前者在HMSIW的顶部表面蚀刻周期性槽以引入人工表面等离子激元(SSPP)慢... 详细信息

本文提出了一种工作在太赫兹频段的紧凑型高增益、高扫描率双波束漏波天线，该天线由两个具有相同调制周期的半模集成波导(HMSIW)漏波天线和一个功率回收结构组成。前者在HMSIW的顶部表面蚀刻周期性槽以引入人工表面等离子激元(SSPP)慢波效应，通过向周期性槽引入正弦调制，使得在接近SSPP截止频率的窄带宽内实现高扫描率的漏波辐射，后者通过在两个漏波天线之间加功率回收结构，产生两个对称的波束，从而进一步提高了天线的波束扫描率。结果表明，在工作频段1.25THz～1.31THz（相对带宽4.6%）内，双波束扫描角度为80°，波束扫描率为17.4，最大增益达到了14.4dBi，此外天线结构由一维扩展到二维，整体尺寸较小，在太赫兹无线通信和雷达探测系统中具有较大的应用潜力。

关键词：漏波天线高扫描率半模集成波导人工表面等离子体激元

一种14bit 50MS/s低功耗SAR ADC

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微电子学 2024年

作者：邰锋白普毅刘乙鸽李强电子科技大学集成电路科学与工程学院低功耗集成电路与系统研究所

提出了一个14位、50 MS/s的模数转换器（ADC），利用了基于浮动反相器放大器（FIA）的比较器。主要改进包括比较器的可切换延迟控制信号和预复位功能，以提高整体转换速度和复位时间。为了增强噪声和速度性能，比较器的使能由可切换延... 详细信息

提出了一个14位、50 MS/s的模数转换器（ADC），利用了基于浮动反相器放大器（FIA）的比较器。主要改进包括比较器的可切换延迟控制信号和预复位功能，以提高整体转换速度和复位时间。为了增强噪声和速度性能，比较器的使能由可切换延迟的时钟信号控制。在前11个比较周期中优先考虑ADC快速量化，后7个周期中切换比较器至低噪声、自适应速度模式以满足噪声性能需求。为解决比较器记忆效应，延长FIA复位时间，预放大器在比较器产生结果后立即进行提前复位。ADC设计采用28纳米CMOS工艺，实现了50MS/s的工作速度，79.94 dB的信噪失真比（SNDR），功耗为1.001 mW（0.9V电源），品质因数（FoMs）为184 dB。

关键词：模数转换器逐次逼近锁存型比较器预复位低功耗

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氧化钨忆阻器的制备及其神经突触特性

济南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：邱志程李阳济南大学信息科学与工程学院山东大学集成电路学院

为了实现忆阻器在神经网络中的应用，采用磁控溅射技术制备模拟型氧化钨忆阻器；在氧化铟锡导电玻璃衬底上依次生长氧化钨薄膜和银薄膜，将氧化钨作为阻变层，氧化铟锡作为底电极，银作为顶电极；采用扫描电子显微镜和系统数字源表对制... 详细信息

为了实现忆阻器在神经网络中的应用，采用磁控溅射技术制备模拟型氧化钨忆阻器；在氧化铟锡导电玻璃衬底上依次生长氧化钨薄膜和银薄膜，将氧化钨作为阻变层，氧化铟锡作为底电极，银作为顶电极；采用扫描电子显微镜和系统数字源表对制备的氧化钨忆阻器的结构、电学性能和导通机制进行了表征。结果表明：制备的氧化钨忆阻器具有优异的突触性能，阻变机制由银导电细丝为主导；将制备的忆阻器用于神经网络仿真，准确率达到99.11%，与中央处理器的准确率99.31%相近，能够应用于神经形态的计算。

关键词：忆阻器人工突触磁控溅射神经网络神经形态计算

NMOS晶体管电荷共享导致的SRAM单元单粒子翻转恢复效应研究

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中国集成电路 2024年第6期33卷 48-55页

作者：高珊李洋郝礼才赵强彭春雨蔺智挺吴秀龙安徽大学集成电路学院安徽省高性能集成电路工程研究中心

基于Synopsys公司的三维器件模拟软件TCAD,本文研究了NMOS晶体管电荷共享导致SRAM单元的单粒子翻转恢复(SEUR)效应。分析了NMOS晶体管电荷共享导致SEUR效应的物理机制,系统研究了NMOS晶体管偏置(如电源电压、P阱偏置电压)和工艺参数(如P... 详细信息

基于Synopsys公司的三维器件模拟软件TCAD,本文研究了NMOS晶体管电荷共享导致SRAM单元的单粒子翻转恢复(SEUR)效应。分析了NMOS晶体管电荷共享导致SEUR效应的物理机制,系统研究了NMOS晶体管偏置(如电源电压、P阱偏置电压)和工艺参数(如P+深阱掺杂浓度、P阱接触距离)对线性能量传输翻转恢复阈值(LETrec)以及单粒子翻转脉冲宽度(PWrec)的影响。研究发现:PWrec随着电源电压的增大而增大;PWrec和LETrec随着P阱偏置电压的增大而减小;LETrec随着P+深阱掺杂浓度的增大而增大;PWrec随着P阱接触与NMOS晶体管之间距离的增大而增大,而LETrec随着P阱接触与NMOS晶体管之间距离增大而减小。本文研究结论有助于优化SRAM单元抗单粒子效应设计,尤其是基于SEUR效应的SRAM单元的抗辐照加固设计提供了理论指导。

关键词：单粒子翻转恢复效应 SRAM 电荷共享工艺参数

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